Compte-Rendu de ICHEP 2008 Sandrine Emery-Schrenk – le 22/09/2008 Pour plus de détails consulter les transparents sur: Physique de la beauté Talks pléniers: Yury Kolomensky CKM Angles Francesca Di Lodovico CKM sides Paoti Chang Rare Decays & New Physics Manfred Paulini Properties of Heavy B hadrons Philippe Grenier Observation of the bottomonium ground state, eta-b, at BaBar Tobias Hurth Heavy Flavour Theory Sessions parallèles: CKM & CP Rare Decays (2 jours) ; Heavy Quarks (1 jour) Physique des neutrinos Talks pléniers: Chris Walter: Experimental Overview of Neutrino Properties Zhi-zhong Xing: Theoretical Overview of Neutrino Properties Session parallèle: Une journée

Physique de la Beauté Contraintes sur la matrice de CKM (triangle d’unitarité) Recherche de nouvelle physique Etude de l’interaction forte, spectroscopie Documentation: Séminaire de Georges Vasseur du 25/03/2008 « Résultats récents des usines à B recherche de physique au-delà du Modèle Standard » Groupes de synthèse et combinaison des résultats: CKMFitter ( et UTFit ( Heavy Flavor Averaging Group (HFAG) ( Revues du PDG

La matrice CKM Matrice unitaire 3x3 : –Couplages des quarks au W. –Complexe → violation de CP Paramètrisation de Wolfenstein : –ordre 4 ( =0.22). –4 paramètres: A, . phases

Le triangle d’unitarité Contrainte d’unitarité entre la 1 ère colonne et la 3 ème colonne de la matrice CKM. Mesures redondantes de tous les angles (asymétries CP) et côtés du triangle. (0,0) (0,1) V ub V ud * V td V tb * V cd V* cb V cd V cb *     

 =0.155 ±  =0.342 ± UTFit Approche bayésienne CKMFitter Approche fréquentiste 95% CL

Côté gauche: Vub/Vcb Talk plénier de Francesca Di Lodovico « CKM sides » Talks de A. d’Orazio (BABAR) et W. Dungel (Belle): Nouveaux résultats avec méthode exclusive (B →  l l ) (B →  ‘  l  l ) |Vub|/|Vcb| (HFAG, hiver 2008)= ± Moyenne pas encore faite pour l’été 2008 Meilleur accord que par le passé entre Méthode inclusive et méthodes exclusives

Conclusion : côtés du triangle Erreurs dominées par les incertitudes théoriques |Vtd|/|Vts| :bon accord entre B mixing et pingouins radiatifs B mixing (>  md/  ms) Pingouins radiatifs (>BR(B →K*  )/BR(B →[  ]  ) (moyenne CKMFitter)

Angles du triangle d’unitarite Talk plénier de Yury Kolomensky « CKM Angles » Interférence entre deux processus avec phases de CKM différentes Le plus souvent, pour les angles Beta et Alpha:

Modes « en or » Charmonium Environ 1 degré d’incertitude sur  Voir plus loin: mesures avec les modes pingouins b→s

Thèse de Loïc Estève INSTN le 29/09/08 11h Belle B A B AR

Belle B A B AR

UTFit CKMFitter

L’angle γ Le plus difficile. Mesure de violation de CP directe par interférence dans les modes B→D(*)K(*). Mesure de sin(2  ) avec B → D*  ou B → D*   Talks de Belle,  BABAR,  Aide de CLEO-c Beaucoup de nouveaux résultats publiés ou soumis à la publication en 2008 par BaBar et Belle

UTFit CKMFitter Rappel: pour CKMFitter, été 2007:  = ( )°

Le mécanisme CKM du MS explique l’essentiel de la violation de CP. Nouvel objectif : recherche de physique au-delà du MS.

Recherche de nouvelle physique Beaucoup de modes rares étudiés Voir le séminaire SPP de Georges Vasseur du 25/03/08 Voir le talk plénier de Paoti Chang : « Rare Decays & New Physics »  K,  nS   B→    S and  A  b→s , B→K*ll  B→K*, B d,S → l  l  D decays  David Asner’s talk  Bs  Manfred Paulini’s talk Others  Sorry Sin 2  avec les pingouins/ modes en or Problème résolu? Différentes asymétries de B→K  Problème toujours là

Difficultés supplémentaires de B 0 s →J/  : analyse angulaire dans pour séparer états propres de CP Effets non triviaux à comprendre (phases fortes, …)

Les analyses de UTFit et CKMFitter donnent maintenant des effets à moins de 3 sigmas (>3 sigmas pour UTFit avant) contraintes D0 sur les phases fortes, retirées pour la combinaison

B  →  ) x 10  B  →  ) x 10   B + →   In SM, decay rate related to decay constant and V ub Charged Higgs may contribute to BF. Belle hadronic tagBaBar hadronic & semileptonic tags 447 M BB  with 3.5  383 M BB  with   destructive Moyenne Naïve B  →  x   Mesures B (B →  )= ( 0.78 )x10  (CKM fitter 2008 prediction)   NEW with 3.8  657 M BB with D ( * ) l tag  B (  →  ) = (1.65 )x10   

sin 2β dans les modes pingouins Pas de phase CKM dans les pingouins b→s. Mesure de sin(2β). S’il existe un diagramme au-delà du MS avec une phase non nulle, la mesure sera différente de sin(2β) avec B→ψ Ks. Modèle Standard Nouvelle Physique NP weak phase no weak phase from decay nouvelle particule MODES MIS A JOUR PAR BABAR OU BELLE Class A:  ’ K 0,  K S  Same method as J/  K 0 Class B: K 0   Class C:     K S, K + K  K S Class D:  K S  

For most modes,  S(SM) is positive. Rappel: avant ICHEP 2008

S(ccs) = 0.67± 0.02 Moyenne HFAG été 2008 pas encore dispo Moyennes Naïves: S(qqs) = 0.67± 0.04 C =  0.04± 0.03 S(qqs) = 0.60± 0.05 after removing BaBar’s f 0 (  )K 0 and  K    PROBLEME RESOLU?

Papier (accepté par PRL): arXiv: Talk plénier de Philippe Grenier Voir l’article « fait marquant » de Georges Vasseur sur le web IRFU (5 aout 2008) Observation du  b par BABAR

19200 ± 2000 events Significance 10  110 millions de e + e  →  (3s) Bruit de fond continu soustrait

Physique des neutrinos

(a) Angle theta_23 is large and close to  /4, suggestive of something? (b) Angle theta_12 is large and seems to lie between  /6 and 35.3°. (c) Angle theta_13 is not large and its upper bound is about 10°. -oscillations -flavor violation The latest global 3 -oscillation analysis (Fogli et al., arXiv: ): (b) Phases  and  are associated with the LN-violating 0  -process; (a) Phase  is relevant to the strength of CP violation in -oscillations;

known theta_13: a turning point to the era of precision measurements θ 12 → θ 23 → θ 13 → δ → new physics ? 13° 2° 0.2° 65° unitarity ? CKM quark mixing: Exp. steps: MNS lepton mixing: Exp. steps: θ 23 → θ 12 → θ 13 → δ/ρ/σ new physics ? 45° 34° < 10° ? ? ? unitarity ?

Oscillations de neutrinos Un des outils les plus puissants pour sonder les propriétés des neutrinos Rappel modèle à deux neutrinos dans le vide: Probabilité d’oscillation

Neutrinos Solaires

Effet MSW LMA expliqué par ex. en: hep-ph/ v1 Résultats de Borexino Superkamiokande III ont accumulé 289 jours De données sur les neutrinos solaires, résultats bientôt. Vont essayer de voir la remontée à basse énergie prédite par le MSW LMA.

Réacteur, complément neutrinos solaires

Neutrinos atmosphériques  →  domine

Résultats nouveaux

Résultat important l’an passé: Phys. Rev. Lett. 98, (2007),arXiv: [hep-ex] Mais excès de neutrinos à basse énergie qu’ils ont étudié en détails cette année, les deux tiers de l’excès demeurent. Les résultats d’oscillations sont inchangés.

E974: MicroBooNE MicroBooNE is an approved experiment at Fermilab to build a large liquid Argon Time Projection Chamber (LArTPC) to be exposed to the Booster neutrino beam and the NuMI beam at Fermilab. The experiment will address the low energy excess observed by the MiniBooNE experiment, measure low energy neutrino cross sections, and serve as the necessary next step in a phased program towards massive Liquid Argon TPC detectors.

Oscillations de neutrinos nombreux projets pour le futur proche OPERA = apparition de , prêt à prendre des données Angle  13 ; apparition de e -T2K (Tokai to Superkamiokande au Japon) - Baseline: 295km -démarrage en 2009: faisceau en avril, détecteur proche fin NOVA (NUMI (Fermilab) to Ash River, USA) La longue baseline de ~800km rend aussi l’expérience sensible aux effets de matière (information sur hiérarchie des masses de ) Construction démarre en avril 2009 – première prise de données août 2012 –détecteur complet janvier 2014 T2K et NOVA sensibles aussi à la phase  de violation de CP, contrairement aux expériences de recherche de  13 auprès de réacteurs (disparition de e)

Nombreux autres projets (sans oscillations) -Mesure directe de masse : projet KATRIN (talk de J. Wolf) -Expériences de désintégration double Beta Laurent Simard Karl-Tasso Knoepfle Liang Yang

RESERVE

 0  0 - BABAR Papier soumis PRD-RC– 465M B pairs (résultats à ICHEP 2008) Measurement of the Branching Fraction, Polarization, and CP Asymmetries in B0 -> rho0 rho0 Decay, and Implications for the CKM Angle alpha BABAR-PUB-08/031, SLAC-PUB Lepton-Photon 2007 – 427 M B pairs BABAR-CONF-07/012, SLAC-PUB Papier PRL 98, (2007) – 384 M B pairs Evidence for B0 -> rho0 rho0 Decays and Implications for the Cabibbo- Kobayashi-Maskawa Angle alpha (pas d’analyse dépéndente du temps encore) BABAR-PUB-06/072, SLAC-PUB-12259

Direct CP Violation in B→K  Decays Belle Results: Nature 452, 332 (2008) A cp (K    ) = {  Belle  BaBar    CDF  CLEO A cp (K    ) = {  BaBar  Belle  CLEO  AVG  AVG  A K  =  cp (K   -  A cp (K    ) = 5.3    New Update

 A K  Puzzle T /T P TP CP EW Expectation from current theory T & P are dominant   A K  ~ 0 Enhancement of large C with large strong phase to T  strong inter. !? Yoshikawa 2003; Mishima & Yoshikawa 2004; Buras et. al. 2004, 2006; Baek & London 2007; Hou et. al. 2007; Feldmann, Jung & Mannel 2008 Enhancement of large P EW  New physics Chiang et. al Li, Mishima & Sanda 2005

SNOIII :3He proportional counters (NCDs)

excerpted from US Particle Physics: Scientific Opportunities. A Strategic Plan for the Next Ten Years. Report of the Particle Physics Project Prioritization Panel, May 2008